埋葬接口策略与高性能倒置矿太阳能电池的共价有机框架
Shuai Yang1,2, Jiandong He1,2, Zhihui Chen1
1Beijing National Laboratory for Molecular Sciences, CAS Research/Education Center for Excellence in Molecular Sciences, Institute of Chemistry, Chinese Academy of Sciences, Beijing, 100190, P. R. China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|September 6, 2024
概括
新的半导体共价有机框架 (COF) 通过控制接口缺陷和形态来增强倒置矿太阳能电池 (PSC). 这提高了功率转换效率 (PCE) 和设备稳定性,为商业化铺平了道路.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 可再生能源可再生能源是可再生能源.
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 在倒置矿太阳能电池 (PSC) 中提高功率转换效率 (PCE) 需要同时控制埋藏界面上的缺陷和膜形态.
- 接口工程对于光伏设备中高效的电荷提取和传输至关重要.
研究的目的:
- 开发新的半导体捐赠-接受型共价有机框架 (COFs) 用于在反向PSC中进行界面修改.
- 研究基于COF的接口工程对缺陷减少,形态控制,能量水平对齐和电荷动态的影响.
- 通过先进的接口管理,在反向PSC中实现高PCE和稳定性.
主要方法:
- 合成和表征两种新的捐赠-接受型COFs:COFTPA和COFICZ.
- 使用COF修改的埋藏接口制造反转PSC.
- 对PSC的性能评估,包括功率转换效率 (PCE) 测量和在操作和环境压力 (湿度,温度) 下的稳定性测试.
主要成果:
- COFICZ有效调节埋面接口膜形态和减少缺陷.
- 在COF接口和矿膜之间实现了能量水平对齐,提高了电荷的提取和传输.
- 经COFICZ处理的反转PSC达到1厘米2厘米设备的最高认证PCE为25.14%,最低PCE为22.92%.
- 一个1.68 eV宽带隙反向PSC实现了22.92%的创纪录效率.
- 未封装的设备显示出高的操作稳定性和适应湿度和温度的弹性.
结论:
- 开发的COF是优化倒置PSC中埋藏界面的有效材料.
- 与COF的接口工程显著改善了PCE和充电动力学.
- 结果表明,基于COF的策略对矿太阳能电池的商业化具有潜力,包括矿/双重应用.
- 该研究强调了设备的增强稳定性,这对于实际应用至关重要.


